氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
(1)工業(yè)合成氨時,合成塔中每產(chǎn)生1 mol NH3,放出46.1 kJ的熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是        。
② 已知:
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
則斷開1 mol N-H鍵所需的能量是_______kJ。
(2)下表是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線。

① 曲線a對應(yīng)的溫度是       。
② 關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述正確的是      (填字母)。
A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
B. 加催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
C. 上圖中M、N、Q點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M點(diǎn)對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是       。
(3)氨是一種潛在的清潔能源,可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應(yīng)為:
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是       。
(1)①N2(g)+ 3H2(g)  2NH3(g),ΔH =" —92.2" kJ·mol-1② 391(2)① 200℃;② AC;③ 75%(3)2NH3-6e + 6OH= N2 + 6H2O

試題分析:(1)①合成塔中每生成1mol NH3,放出46.1kJ熱量,依據(jù)熱化學(xué)方程式寫出,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)放出的熱量,熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92.2kJ/mol;②反應(yīng)焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3×436+945.8-6×N-H鍵鍵能=-92.2,N-H鍵鍵能=391kJ(2)合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)溫度越高越不利于反應(yīng)的進(jìn)行,曲線a的NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最高,其反應(yīng)溫度應(yīng)相對最低,故a為200℃②A、及時分離出NH3可以使平衡正向移動,故A正確;B、催化劑能加快反應(yīng)速率,但不能改變轉(zhuǎn)化率,故B錯誤;C平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與其他條件無關(guān),同一溫度下的平衡常數(shù)相等,合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),其溫度越高平衡常數(shù)越小,故C正確;選AC;③在M點(diǎn)NH3的物質(zhì)的量為60%,剩余物質(zhì)的量為40%,又n(N2):n(H2)=1:3投料,故剩余H2物質(zhì)的量為30%,因為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),即發(fā)生反應(yīng)的H2物質(zhì)的量為90%,故M點(diǎn)對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是%=75%;(3)原電池中負(fù)極失去電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)式2NH3-6e+6OH=N2+6H2O。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。

(1)如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,若①變化是置換反應(yīng),則其化學(xué)方程式可為______________________________________;
圖中變化過程哪些是吸熱反應(yīng)________(填序號)。
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)
方法二 CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)
在25℃、101 kPa下,1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:_____________________________________________;
某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸,若將此CO2完全轉(zhuǎn)化為甲醇,則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是________kJ(保留三位有效數(shù)字)。
(3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2高溫,TiCl4+2CO 已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。
(4)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:
6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)ΔH=+62.2 kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列熱化學(xué)方程式
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)                     △H1=-393.5 kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(1)                  △H2=-285.8 kJ/mol
(3)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)   △H3=-870.3 kJ/mol
可以計算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的△H為
A.△H=+244.1kJ/molB.△H=-488.3 kJ/mol
C.△H=-996.6 kJ/molD.△H=+996.6 kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng)時,放出28.7 kJ的熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是    
A.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" +28.7" kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" -28.7" kJ·mol-1
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" +57.4" kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" -57.4" kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者小于后者的是
①C(s)+O2(g) ===CO(g);ΔH1       C(s)+O2(g) ===CO2(g);ΔH2
②S(g)+O2(g) ===SO2(g);ΔH3           S(s)+O2(g) ===SO2(g);ΔH4
③CaO(s)+H2O(l) ===Ca(OH)2(s);ΔH5    CaCO3(s) ===CaO(s)+CO2(g);ΔH6
A.②B.①②C.①③D.②③

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。
(1)工業(yè)上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅
[Cu(NH32Ac]溶液(Ac=CH3COO)(來吸收合成氣中的一氧化碳,其反虛原理為:
[Cu(NH32Ac](aq)+CO+NH3[Cu(NH33]Ac?CO(aq)(△H<0)
常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH32]AC溶液的措施是         ;
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)a:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反應(yīng)b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①對于反應(yīng)a,某溫度下,將4.0 mol CO2(g)和12.0 mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    
②對于反應(yīng)b,某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0 mol H2(曲充入固定容積的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變溫度和壓強(qiáng),平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         ;(填字母代號)

A.p3>p2,T3>T2
B.p2>p4,T4>T2
C.p1>p3,T1>T3
D.p1>p4,T2>T3
(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學(xué)反應(yīng)原理為:
CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是       ;
A.逆反應(yīng)速率先增大后減小
B.正反應(yīng)速率先增大后減小
C.反應(yīng)物的體積百分含量減小
D.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         ;
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池,下列說法正確的是         (填字母)
A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同
B.兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同,斷鍵時所需能量相同,比能量相同
C.兩種燃料所含共價鍵類型不同,斷鍵時所需能量不同,比能量不同
(4)已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ,請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)性發(fā)展息息相關(guān)。
已知:① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
(2)某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2+3H 2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1:1)充入5L合成塔中.反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示,反應(yīng)過程中P/P0與時間t的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題:

①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是(填字母代號)_____________
A.壓強(qiáng)保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時,以C(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A.向體系中按體積比1:1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入He氣使壓強(qiáng)增大
E.加入一定量的N2
(3)25°C時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×1010,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知該反應(yīng)在 T ℃時,平衡常數(shù)K=9.0。
請回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1     2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2  ΔH=             (用含ΔH1、ΔH2的表達(dá)式表示);
(2)某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則NO的反應(yīng)速率                
(3)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同時生成1 mol O2
B.混合氣體密度不變
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變
D.2v(N2)=v(NO)
(4)下圖是反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖,由圖A可以推知該反應(yīng)為        反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。由圖B可知,與a對應(yīng)的條件相比,b改變的條件可以是        ;

(5)T ℃時,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此時反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),平衡時,N2在混合氣體的體積百分?jǐn)?shù)為多少?(在答題卡上寫出具體計算過程,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)在298K時,1mol C2H6 在氧氣中完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出熱量1558.3kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                        。
(2)利用該反應(yīng)設(shè)計一個燃料電池:用KOH溶液作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,在電極上分別通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應(yīng)為       極(填“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                              。
(3)在右圖所示實驗裝置中,石墨棒上的電極反應(yīng)式為                                      。如果起始時盛有1L pH=5的CuSO4溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,此時可觀察到的現(xiàn)象是                                                                                 。若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入         (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為           。

(4)將普通碳鋼釘放入“84消毒液”(NaClO溶液)中浸泡一段時間。預(yù)期的實驗現(xiàn)象是                                              。
(5)為了進(jìn)一步探究碳鋼釘在該消毒液(NaClO)中的腐蝕原理,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示實驗裝置,寫出碳(C)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式                                      。

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